(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束を被走査面上に照射して二次元的に走査を行う二次元走査装置であって、
変調可能な光源手段と、
前記光源手段から出射された光束を第1の方向に偏向・走査する第1の偏向手段と、
前記第1の方向と交差する第2の方向に第1の方向に比して低い周波数で光束を偏向・走査する第2の偏向手段と、
被走査面上の前記第1及び第2の方向に離間した少なくとも2つの所定位置又はそれと等価な位置を含む領域に来る光束を検出可能に構成された前記第1の方向と第2の方向に沿って複数の受光素子が配置された二次元受光素子アレイであるエリアセンサの光検出素子と、
前記第2の偏向手段の走査周期と同期し、前記光検出素子上に光束を導光する発光タイミングで前記光源手段を発光させる変調手段と、
前記光検出素子の検出した情報に基づいて、前記第1及び第2の偏向手段又は前記変調手段の動作を調整するための信号を演算して生成する演算手段と、
を備え、
前記変調手段が前記領域内の所定の基準位置に光束が来るように所定の発光タイミングで前記光源手段を発光させるときに、前記演算手段は前記領域内の実際の受光位置と前記基準位置との第1及び第2の方向のずれの情報を算出することを特徴とする二次元走査装置。
【請求項２】
前記演算手段で生成された信号は、前記第2の偏向手段の走査中心位置と走査振幅の少なくとも一方を調整する制御部に送出され、前記走査中心位置と走査振幅の少なくとも一方のフィードバック制御が行われることを特徴とする請求項1に記載の二次元走査装置。
【請求項３】
前記演算手段で生成された信号は、前記光源手段に送出され、前記光源手段の発光タイミングのフィードバック制御が行われることを特徴とする請求項1に記載の二次元走査装置。
【請求項４】
前記光検出素子は、前記光束のビーム径より小さな受光素子を配置した受光素子アレイを含むことを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の二次元走査装置。
【請求項５】
請求項1から4のいずれか1項に記載の二次元走査装置とスクリーンを有し、前記二次元走査装置からの変調光を前記スクリーンに投射して画像を表示することを特徴とする投射型画像表示装置。
【請求項６】
前記光源手段は、映像信号に応じて、画像表示のための変調光も出射することを特徴とする請求項5に記載の投射型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源手段からの光束を、第1の方向に比較的高速で、該第1の方向と交差（典型的には、直交）する第2の方向に比較的低速で走査する二次元走査装置、及びこれを用いる投射型画像表示装置に関する。特に、二次元走査装置における低速走査方向の走査位置（典型的には、走査中心位置）と走査振幅の少なくとも一方を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源手段から出射される光束を第1の方向とこれと直交する第2の方向に走査し、第1の方向と第2の方向で構成される面に二次元の走査領域を形成する二次元走査装置が知られている。
【０００３】
図21に、2つの一次元走査装置から構成される二次元走査装置の例の概要図を示す。図21の構成において、光源手段21より射出された光束は、2つの一次元走査装置（偏向器）31、32で第1の方向と第1の方向に直交する第2の方向とに走査され、スクリーン（被走査面）5上に走査領域51を形成する。一次元走査装置31は、二次元偏向手段3の制御手段4の制御部41と駆動部43で制御され、一次元走査装置32は、制御手段4の制御部44と駆動部45で制御される。一次元走査装置31、32の制御部41と制御部44は、夫々、制御対象の一次元走査装置の偏向角を検出するセンサから出力される偏向角の情報を用いて走査位置と走査振幅をフィードバック制御する。ところが、偏向角を検出するセンサは、温度や動作状態に依り、同じ偏向角でも異なる出力を示すことがある。一方、二次元走査装置は、安定した位置と大きさの走査領域を形成するために、光が投射される面51の第1の方向と第2の方向の走査位置と走査振幅を制御する必要がある。なぜなら、この2つについてズレが生じると、例えば、二次元走査装置を用いたプロジェクションシステムでは、投射した画面の位置や大きさが変化することになるからである。
【０００４】
走査装置の振幅検出方法としては、スリットと受光素子を用い、その出力変化を見ることで一次元の走査振幅を検出するものが提案されている（特許文献1参照）。また、別の例として、画面エッジを検出することで二次元振幅を検出するものも提案されている（特許文献2参照）。
【特許文献１】特開平5−127109号公報
【特許文献２】特開2005−77288号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ラスタスキャンの低速走査方向の走査振幅の検出や、リサージュスキャンの様な走査線を構成しない二次元走査装置の走査位置や走査振幅の検出に使用する場合、走査方向がスリットと直交しない。そのため、特許文献1に記載の方法では精度良く計測できないことが起こり得る。特に、ラスタスキャンの低速走査方向においては、計測したい方向と走査方向とがほぼ直交するため、走査方向がスリットに対して平行になってしまい、計測できなくなる可能性がある。
【０００６】
また、特許文献2に記載の手法は、二次元的な振幅の補正を目的として描画画像のエッジの検出から振幅を検出する。しかし、この手法をディスプレイ装置に応用する場合、ディスプレイ装置では、暗い部分が描画画像のエッジ部に来ることがある。よって、エッジ検出法では振幅や走査位置を計測できない可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に鑑み、光束を被走査面上に照射して二次元的に走査を行う本発明の二次元走査装置は、変調可能な光源手段と、第1の偏向手段と、第2の偏向手段と、光検出素子と、変調手段と、演算手段とを有する。前記第1の偏向手段は、前記光源手段から出射された光束を第1の方向に偏向・走査する。前記第2の偏向手段は、前記第1の方向と交差する第2の方向に第1の方向に比して低い周波数で光束を偏向・走査する。前記光検出素子は、被走査面上の前記第1及び第2の方向に離間した少なくとも2つの所定位置又はそれと等価な位置を含む領域に来る光束を検出可能に構成された前記第1の方向と第2の方向に沿って複数の受光素子が配置された二次元受光素子アレイであるエリアセンサである。等価な位置とは、折り返しミラーなどで光路が形成されて被走査面上の位置とは別の所に移された該被走査面上の所定位置と光学的に等価な位置である。前記変調手段は、前記第2の偏向手段の走査周期と同期し、前記光検出素子上に光束を導光するタイミングで前記光源手段を発光させる。前記演算手段は、前記光検出素子の検出した情報に基づいて、前記第1及び第2の偏向手段又は前記変調手段の動作を調整するための信号を演算して生成する。そして、前記変調手段が前記領域内の所定の基準位置に光束が来るように所定の発光タイミングで前記光源手段を発光させるときに、前記演算手段は前記領域内の実際の受光位置と前記基準位置との第1及び第2の方向のずれの情報を算出する。
【０００８】
また、上記課題に鑑み、本発明の投射型画像表示装置は、上記二次元走査装置とスクリーンを有し、前記二次元走査装置からの変調光を前記スクリーンに投射して画像を表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、偏向手段により光が二次元に走査される二次元走査装置において、上記第2の方向に離間した少なくとも2箇所で、適切なタイミングで発光される走査光のスポット（走査光により形成される輝度の高い部分）の位置を光検出素子によって検出する。これにより、走査光の第2の方向のスポット位置を少なくとも2箇所で検出することができ、この検出結果を用いて少なくとも第2の方向に関して、例えば、走査位置や走査振幅を検出することが可能となる。従って、二次元ラスタスキャンの低速走査方向の走査位置や走査振幅、或いはリサージュ図形による二次元走査を構成する2つの走査方向の走査位置や走査振幅を、光検出素子に対する走査光のスポットの移動方向や表示する画像に係らず、計測できる様になる。また、計測用に適切なタイミングで発光される走査光のスポット位置を検出するので、表示画像によっては走査光が検出できないということもなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を明らかにすべく、図面に沿って具体的な実施例を説明する。
（実施例1）
図1は、本発明に係る二次元走査装置の実施例1の構成を示す図である。図1において、変調可能な光源手段22は、例えば、パルス幅変調された変調光を出射する。出射された変調光L22aは、二次元偏向手段3によって偏向されてスクリーン（被走査面）5上を二次元に走査し、走査領域51を形成する。本実施例では、上記第2の方向（ここでは図1の上下方向）に離間した走査領域51の2箇所の点Ａと点Ｂ（所定位置である後述の基準位置を含む領域）において、被走査面5上での走査光のスポット位置を検出している。
【００１１】
図1に示す通り、本実施例では、二次元偏向手段3は第1の一次元偏向器（第1の偏向手段）31と第2の一次元偏向器（第2の偏向手段）32を含む。第1の一次元偏向器31は上記第1の方向（ここでは水平方向で、上記第2の方向と直交する）に比較的高速の高速走査を行い、第1の方向の走査線を形成する。第2の一次元偏向手段32は、第2の方向（垂直方向）に比較的低速の低速走査を行う。これにより、第1の一次元偏向器31によって形成された水平方向の走査線が垂直方向の第2の方向に順次並ぶため、二次元のラスタスキャンが実現される。本明細書では、高速走査を主走査、低速走査を副走査とも呼ぶ。
【００１２】
図2に、本実施例の二次元走査装置中の第1の一次元偏向器31に使用されるＭＥＭＳ(Micro-Electro-Mechanical-System)スキャナの構造例を示す。本例では、一対の梁部31dで揺動部31hを揺動可能に保持する構成となっており、揺動部31hは梁部31dを軸として揺動可能である。本実施例では、このＭＥＭＳスキャナは固有の共振周波数（約20kHz）で共振駆動される。揺動部31h上には反射面31gが設けられており、揺動部31hの揺動に合わせて光束を第1の方向に偏向する。ＭＥＭＳスキャナの構造の詳細は後述する。
【００１３】
図3は、第2の一次元偏向器32のミラー角度の目標駆動波形を示す。図3において、縦軸は第2の方向へのミラーの回転角θ、横軸は経過時間tを表す。第2の一次元偏向器32の揺動運動は、等角速度期間と帰線期間とを有する鋸波形状であり、第2の一次元偏向器32は、垂直同期信号CLK13（約60Hz）に合わせて周期的に駆動され、光束を第2の方向に偏向する。第2の一次元偏向器32はガルバノスキャナの様なアクチュエータで構成することができる。
【００１４】
図4に、二次元走査装置、及びその走査光が形成する有効描画領域と非描画領域のスクリーン5上での位置を示す。この中で、図4(a)は、二次元偏向手段3とスクリーン5を横から見た図である。図4(b)は、正面から見たスクリーン5と走査領域51の構成を示す図である。図4において、図1に示した要素と共通のものは同じ符番で示している。
【００１５】
図4(b)に示す通り、走査領域51は、ディスプレイとして画像を表示する有効描画領域52と、画像を表示しない非描画領域53とからなる。実施例1では、次の様になっている。
（1）ディスプレイの非描画領域53内において有効描画領域52との位置関係が規定された第2の方向に離間した2箇所で、光源22aを発光させて検出用スポットを表示する。
（2）その付近に配置したセンサを用いて、第2の方向についてスポット表示位置を読み取る。なお、スポットは、有効描画領域52に描画される画像と同じクロック（画素クロックCLK11）に基づいて発光タイミングを作成しており、有効描画領域52に対して常に所定の位置関係を保って発光・表示される。
【００１６】
また、図4(a)に示す通り、二次元偏向手段3を通過後の走査位置を検出するため、この2箇所の発光点に対応する点Ａ、点Ｂへの光路上に光学系56、57を配置している。光学系56は、集光レンズ56aと、第1の方向と第2の方向に受光素子が配置されたエリアセンサ（二次元受光素子アレイ）56bとから構成される。また、光学系57は、集光レンズ57aと、第2の方向に沿って複数の受光素子が配置されたラインセンサ（受光素子アレイ）57bとから構成される。これらの光学系により、二次元偏向手段3から点Ａ、点Ｂへの光路上では、夫々、集光レンズ56a、57aを用いてエリアセンサ56bとラインセンサ57bに走査光を導光している。本実施例では、図4(b)に示す様に、非描画領域53の中で有効描画領域52に最も近い2本の主走査線上の走査中心位置に点Ａ、点Ｂを夫々配置し、受光位置検出手段6でスポットの位置を検出している。
【００１７】
次に、クロックの作成について説明する。図5は、同期信号生成部1の構成について示した図である。可変クロック生成部11は、制御部41から駆動周波数制御信号S41を受けて、水平同期信号CLK12を生成する。逓倍器12は、水平同期信号CLK12を所定の逓倍比で逓倍して画素クロックCLK11を生成する。更に、分周器13は、水平同期信号CLK12を所定の分周比で分周して垂直同期信号CLK13を作成する。
【００１８】
可変クロック生成部11は、例えばＤＤＳ(Direct Digital Synthesizer)の様なクロック生成素子で実現可能である。また、逓倍器12はＰＬＬ(phase-locked loop)の様な素子で実現可能で、分周器13はロジック回路で実現可能である。また、逓倍器12の逓倍比と分周器13の分周比は、システム構成に応じて夫々任意に設定可能である。
【００１９】
光源手段の駆動について説明する。図1のレーザ光源装置2は、変調信号発生部21と変調可能な光源手段22で構成される。変調信号発生部21は上記変調手段に相当する。変調信号発生部21は、同期信号生成部1より画素クロックCLK11、水平同期信号CLK12、垂直同期信号CLK13を取得する。また、映像信号入力部8より映像信号Ｓ8を取得する。変調信号発生部21は、これらに基づいて、パルス幅変調のための発光制御信号S21を作成する。発光制御信号S21は、変調可能な光源手段22に供給され、発光タイミングを制御する。
【００２０】
変調可能な光源手段22は、光源変調手段22bと変調光L22aを発する光源22aから構成される。光源変調手段22bは、変調信号発生部21からの発光制御信号S21に基づいて、光源22aに制御電流I22bを供給し、任意のタイミング、任意の階調で光源22aに発光動作を行わせる。また、上記規定のタイミングにおいて、上記検出用スポットの発光動作も行わせる。
【００２１】
変調信号発生部21は、例えば画像処理用のＩＣで構成可能である。また、光源22aは半導体レーザの様なレーザ素子で構成可能で、光源変調手段22bはレーザドライバＩＣで構成可能である。
【００２２】
ガルバノスキャナの駆動について更に説明する。前述した様に、図3に、第2の一次元偏向器32の目標波形を示す。第2の一次元偏向器32は、ミラー角度が図3の様な鋸波形状の駆動波形になるよう制御される。図1に示す様に、第2の一次元偏向器32は、二次元偏向手段制御手段4の制御部44と駆動回路45で制御される。制御部44は、装置起動時などに、第2の一次元偏向器32の偏向角の情報Ｓ32を元にフィードバック制御を行う（本実施例では、通常の安定動作時には情報Ｓ32に加えて後述の情報Ｓ7を元にフィードバック制御を行う）。この結果、第2の一次元偏向器32は、同期信号生成部1から与えられる垂直同期信号CLK13に同期して、図3に示す様な目標駆動波形を出力するよう制御される。目標駆動波形は、走査位置（偏向角中心位置に相当）や走査振幅といったパラメータを持っており、制御部44は、第2の一次元偏向器32の動作について、この2つのパラメータを規定の値にする様に制御を行う。更に、制御部44は、駆動指示信号Ｓ44を作成して駆動回路（駆動部）45に出力し、光束L32が二次元的に偏向・走査される様に第2の一次元偏向器32を駆動する。
【００２３】
制御部44は、マイコンの様な演算デバイスとその上で実行されるプログラムとで構成される。また、駆動回路45は、Ｈブリッジなどのスイッチングパワーデバイスで構成される。なお、本実施例においては、二次元偏向手段3の走査周期は、低速走査の第2の一次元偏向器32の走査周期と一致する。
【００２４】
次に、ＭＥＭＳスキャナの駆動について更に説明する。図2に、本実施例で使用する第1の一次元偏向器31の一例として、ＭＥＭＳスキャナの構造を示す。第1の一次元偏向器31は、ＭＥＭＳミラーにより第1の方向へ変調光L31を走査している。このＭＥＭＳスキャナは半導体プロセスを用いてシリコン基板31eに形成され、梁部31dで揺動部31hが支持される構造になっている。揺動部31hには2つの永久磁石31aが固定されている。また、シリコン基板31eは、アルミ製の固定用の台座31fにスペーサを介して固定されており、台座31f上には更に揺動部31hの直下にコイル31bが設置されている。台座31f上のコイル31bの両端に設置された電極31cに駆動電流を加えると、コイル31bと永久磁石31aの間にローレンツ力が発生する。このＭＥＭＳスキャナは固有の共振周波数を有し、ローレンツ力を駆動力として共振駆動される。この結果、揺動部31hは梁部31dを中心として揺動する。揺動部31h上には反射面31gが設けられているので、揺動部31hの揺動に合わせて、入射光束である変調光L22aを偏向することが可能となる。
【００２５】
第1の一次元偏向器31の制御部41は、このＭＥＭＳスキャナの共振周波数と略一致する周波数で駆動力を供給し、光束L31を一次元的に偏向・走査する第1の一次元偏向器31の共振駆動を行っている。この制御のデータフローについて図1を用いて説明する。
【００２６】
制御部41は、規定の2つのタイミングにおける第1の一次元偏向器31による走査光のスポット位置を検出し、これを一定の距離に保つ様に駆動周波数調整信号S41を算出する。この2つのタイミングとしては、主走査方向の走査光のスポット位置がエリアセンサ56bを或る方向に移動するタイミングと、これと逆の方向に移動するタイミングが選択される。この2つのタイミングで光源22aを発光させ、その時の走査光をエリアセンサ56bに導光し、検出を行っている。制御部41は、駆動周波数調整信号Ｓ41を同期信号生成部1に送って、同期信号生成部1は、駆動周波数調整信号Ｓ41に基づいて、水平同期信号CLK12の周波数を更新する。更新された水平同期信号CLK12は駆動波形作成部42に出力され、これに基づいて、駆動波形作成部42から第1の一次元偏向器の駆動指示信号S42が駆動部43に送られる。
【００２７】
この制御手法では、駆動周波数と共振周波数間の誤差に起因する駆動信号と駆動波形の位相のズレをエリアセンサ56bを用いて監視する。更に、この位相ズレを一定にする様にフィードバックを繰り返すことで、第1の一次元偏向器31のＭＥＭＳスキャナは共振周波数で駆動され続ける。上記制御を行う時には、共振周波数ズレに対する検出感度を高めるため、最も走査速度の速くなる地点で走査光のスポット位置をエリアセンサ56bで取得することが望ましい。
【００２８】
制御部41は、マイコンの様な演算デバイスとその上で実行されるプログラムで構成可能である。また、駆動波形作成部42はロジック回路ブロックで構成可能であり、駆動電流143を出力する駆動部43はＨブリッジなどのスイッチングパワーデバイスで構成可能である。
【００２９】
次に、光検出素子からのデータ取得について説明する。図6に受光位置検出手段6の構成を示し、図7に、光検出素子であるラインセンサ57b上のスポットとラインセンサ出力について示す。また、図8に、光検出素子であるエリアセンサ56b上のスポットと一次元分のデータ取得について示す。
【００３０】
本実施例において、光検出素子として、エリアセンサ56bとラインセンサ57bといったイメージセンサを用いた。エリアセンサは、受光素子がマトリクス状に配置されたアレイ素子であり、ラインセンサは受光素子が短冊状に配置されたアレイ素子である。エリアセンサとラインセンサにおいて、夫々の受光素子は、光電変換の機能を持ち、光電変換された電荷を蓄積し、蓄積した電荷を転送する機能を持つ。この様な素子を用いることで、スポットの位置を検出することができる。また、位置を検出したい方向について、受光素子のサイズをスポット径（ビーム径）より小さくすると、表示したスポットの光量分布を検出することができるので、光検出素子上における走査光のスポット位置を正確に検出することができる。以下、その手法について述べる。
【００３１】
図7と図8に示す様に、本構成で光検出素子として用いられるエリアセンサ56bとラインセンサ57bの1つの受光素子は、光検出素子上に形成されるスポット径より小さく（細く）なるよう、受光素子サイズが選ばれている。エリアセンサ56bとラインセンサ57bでは光束が照射されると、照射を受けた複数の受光素子がそれぞれ受光光量に応じた電荷を蓄積し、蓄積された電荷量をｎ段階に量子化したものを受光素子毎に光量データS56、S57として出力する。
【００３２】
図6に示す様に、受光位置検出手段6では、エリアセンサ56bからの光量データS56とラインセンサ57bから光量データS57の受光光量データをデータ取得部62が受信し、取得データ蓄積部63に蓄積していく。データ蓄積終了後、データ取得部62は受光中心演算部64に蓄積終了信号S62を出力する。受光中心演算部64は、蓄積終了信号S62を受け取ると、データ蓄積部63に蓄積された受光素子毎の光量データを用いて受光中心位置を算出する。
【００３３】
この様に、受光中心算出時には、データ取得部62がエリアセンサ56b又はラインセンサ57bから光量データを取得し、データ蓄積部63に蓄積する。データ取得が終了すると、データ取得部62はデータ取得終了信号を受光中心演算部64に送出する。受光中心演算部64は、データ取得終了信号を受信後、データ蓄積部63に蓄積された光量データを用いて体積重心法などで受光中心を算出する。
【００３４】
図7(a)〜(c)に、ラインセンサ57bで得られるスポットの受光強度分布などを示す。ラインセンサで、受光中心を算出する方法として、サブピクセル法や重心法（体積重心法、面積重心法）が知られている。
【００３５】
サブピクセル法は、光検出素子の中で最も光量データが高い受光素子を特定し、その受光素子の位置を受光中心位置として決定する方法である。この方法は、光検出素子上での受光中心位置を求める処理を簡単なものにでき、処理を行う部分の負荷を減らすことができる。
【００３６】
また、体積重心法は、光検出素子上の光量分布からスポット位置を特定する方法である。図7(c)の様な撮像手段からの撮像信号のうち、所定のしきい値mth以上の光量データを持つ撮像信号について、次の式を適用して算出された体積重心位置を受光中心位置として決定する。重心位置を求める式は以下の様に表される。
体積重心位置=Σ(m(i)×i)/Σm(i)
i：受光位置の座標
m(i)：i番目の受光素子の光量データ                                                                                                                                                          
【００３７】
本手法によれば、受光素子の受光領域幅より小さな分解能で受光中心を求めることができる。ここまでは、一次元に受光素子が配置されたラインセンサでの受光中心の算出について述べた。
【００３８】
第1の方向と第2の方向の二次元に複数の受光素子を配置したエリアセンサ56bを用いた場合の受光中心の算出方法は図8(a)〜(c)に示す通りである。まず、一次元分の受光素子列の光量データについて合計を算出し、その後、ラインセンサと同様の方法で第2の方向の受光中心を体積重心法によって算出する。すなわち、第2の方向の受光中心位置を求める場合、第1の方向について受光素子の光量データの合計を算出し、この結果を用いて第2の方向の受光中心を体積重心法によって求める。同様に、第1の方向の受光中心位置を求める場合は、第2の方向について受光素子の光量データの合計を算出し、この結果を用いて第1の方向の受光中心を体積重心法によって求める。
【００３９】
以上の説明に基づいて、本実施例の特徴である副走査方向の走査位置と走査振幅の検出方法を説明する。図1に示す二次元走査装置では、以下の2つの手順を特徴とする検出方法で、副走査方向の走査位置と走査振幅を検出する。
（1）ディスプレイの非描画領域53内において有効描画領域52との位置関係が規定された第2の方向に離間した2箇所に走査光のスポット位置が一致するタイミングで、光源22aを発光させてスポットを表示させる。
（2）その付近に配置したエリアセンサ56bとラインセンサ57bを用いて、第2の方向について走査光の受光中心位置を読み取る。
【００４０】
その後、走査位置と走査振幅を求め、これを副走査方向の走査を制御する制御部44にフィードバックする。このことで、通常安定動作時の走査位置と走査振幅を一定に保っている。
【００４１】
走査位置と走査振幅の求め方について説明する。図9は、実施例1で検出された受光中心ズレ量と走査位置又は走査振幅の算出について示した図である。図9では、被走査面の点Ａと点Ｂに光検出素子が設置されている様に模式的に作図されている。また、図10に、本実施例の二次元走査装置を用いた走査位置又は走査振幅の検出の具体的方法についてのフローチャートを示す。
【００４２】
本実施例の構成では、上述した様に、非描画領域53内部に有効描画領域52と位置関係が規定されたスポットを表示し、このスポットの受光中心位置の基準位置からのズレ量を計測して、二次元走査装置の副走査方向の走査位置と走査振幅を検出する。このため、変調信号発生部21を用いて、垂直同期信号CLK13の1周期中において規定の数の水平同期信号CLK12及び規定の数の画素クロックCLK11を検出したタイミング時点で、光源22aを発光させる様にする。このことで、表示される有効描画領域52との位置関係が固定されたセンサの所定位置でスポットを表示させる様にする。このとき、副走査方向に沿って複数の受光素子を配置したセンサ（エリアセンサ56b、ラインセンサ57b）にこのスポットを導光して光量データを取得し、例えば上記体積重心法を用いて走査光のスポット位置を検出する。
【００４３】
図9に示す2つの光検出素子（エリアセンサ56b、ラインセンサ57b）は、基準位置を持っていて、通常安定動作中で規定の走査位置と走査振幅のときにはこの位置にスポットが描画されるよう、配置されている。被走査面5上での2つの基準位置間の距離Dは計測され、既知になっている。ここで、スポットの位置は、夫々の光検出素子の基準位置からの副走査方向の距離で定義され、夫々、受光中心変位d1と受光中心変位d2で表現される。走査位置／振幅演算部7は、受光位置検出手段6によって検出された2つのセンサ上でのスポットの受光中心変位d1、d2に係る情報S6を用いて、走査位置（例えば走査中心位置）を算出する。また、演算部7内のメモリに予め保管されているエリアセンサ56bとラインセンサ57bの基準位置の間隔Dと受光中心変位d1、d2の情報を用いて、走査振幅を算出する。
【００４４】
図10に、本実施例の二次元走査装置を用いた走査位置と走査振幅の検出の具体的方法について、フローチャートを示す。更に、図1、図6及び図10を用いて、本実施例の二次元走査装置における走査位置と走査振幅の検出方法について説明する。
【００４５】
（1）ステップ1
変調信号発生部21は、変調可能な光源手段22に対して、垂直同期信号に同期した規定のタイミングで発光制御信号S21を送出し、光源22aを点灯・消灯させ、変調光L22aを射出させる。この時、変調光L22aは第1の一次元偏向器31と第2の一次元偏向器32により偏向され、第2の方向に離間したエリアセンサ56b、ラインセンサ57b上に夫々スポットを形成する。
【００４６】
（2）ステップ2
受光位置検出手段6のデータ取得部62を用いてエリアセンサ56bとラインセンサ57bから受光光量データS56、S57を取得し、取得データ蓄積部63に蓄積する。
【００４７】
（3）ステップ3
受光中心演算部64は、取得データ蓄積部63に蓄積されたデータを処理し、例えば体積重心法により第2の方向の受光中心位置を算出する。これにより、エリアセンサ56b内での第2の方向への受光中心変位d1、ラインセンサ57b内での第2の方向への受光中心変位d2を取得する（図9参照）。なお、センサ上での受光素子の第二の方向の大きさ単位でのズレ量と被走査面5上のズレ量の相対関係は予め求められており、本ステップでは被走査面5でのズレ量に相当する量が算出される。
【００４８】
（4）ステップ4
走査位置／振幅演算部7において、取得したデータS6を以下の式に基づいて処理し、走査中心位置Pと走査振幅Aを算出する。
走査中心位置P=(d1+d2)/2        ＜式1＞
画面絶対振幅A=D-d1+d2    ＜式2＞
【００４９】
以上の4つのステップによって二次元走査装置の副走査方向の走査位置と振幅のズレ量が取得される。上記の＜式1＞と＜式2＞は図9の位置関係から導出されたものである。こうして、受光位置検出手段6と走査位置／振幅演算部7において、上記手法を用いてデータを取得し、処理を行うことで、二次元走査装置の副走査方向における走査位置（走査中心位置）と走査振幅の情報S7を検出できる。
【００５０】
本実施例の構成では、有効描画領域との位置関係が規定された所定位置（基準位置）付近に向かう光束のスポットを計測するので、走査の方向によらず、常に高精度に走査位置や走査振幅を検出して調整することができる。また、本実施例の構成は、二次元走査装置の副走査方向の走査について、2箇所で走査位置を検出するので、走査位置はもちろんのこと、これらの検出結果の差分から走査振幅も検出することができる。また、計測のために発光されるスポットを表示するため、描画されるパターンに依らず二次元走査装置の副走査方向の振幅などを計測できる。また、計測用スポットを形成する光束は、描画のための光源と同じ光源を使用して射出するため、別途、計測用光源を用意する必要がない。もちろん、計測用光源と描画用光源とを別個に設けてもよい。
【００５１】
また、本実施例では、エリアセンサ56bとラインセンサ57bを主走査方向の走査中心位置に置く構成を採っているため、主走査の走査制御系の制御精度を最大にすると共に、副走査方向の走査位置と走査振幅の少なくとも一方を検出できる。なお、共振デバイスを用いた第1の一次元偏向器31の走査中心位置にエリアセンサ56bとラインセンサ57bを配置している構成に限り、第1の一次元偏向器31が動いていなくても、走査位置と走査範囲のズレを検出して調整できる。
【００５２】
また、本実施例では、主走査の走査制御系の制御に用いる光検出素子にエリアセンサを用いて、副走査方向の走査位置や振幅の検出のためのスポット検出用の光検出素子と共用し、主走査・副走査両方に関する受光位置を検出している。これにより、主走査と副走査に関する走査位置／振幅検出に使用する光学系を共用できる。この結果、より安価に副走査方向の走査位置や走査振幅のズレを検出・制御できるシステムを構築できる。ただし、必ずしも光検出素子を兼用する必要はない。主走査方向に沿って複数の受光素子を配置したラインセンサを主走査の検出・制御に用い、副走査方向に沿って複数の受光素子を配置したラインセンサを副走査の走査位置や振幅の検出・制御に用いて、夫々に光路を備える様に構成してもよい。この場合でも、副走査方向の振幅などの計測は可能である。
【００５３】
また、本実施例では、非描画領域53内部で、有効描画領域52の隣の主走査線を選んで走査光のスポット位置を取得しているため、有効描画領域の位置や振幅を最も高い精度で検出・制御することができる。ただし、光スポットを取得する位置は、有効描画領域の1走査線外側の主走査線とは限らない。上記2点の位置関係については、第2の方向に離間しているという条件を満たす範囲で任意に設定してもよい。例えば、副走査の最大振幅の位置に描かれる主走査線上で光スポットの位置を取得してもよい。これにより、二次元走査装置の副走査方向について実際の振幅を取得することも可能になる。また、走査位置や走査振幅の変化が大きい場合は、画面を構成する描画用の光がセンサに入らないよう、有効描画領域から数走査線程度離れた主走査線上の位置を用いる様にしてもよい。また、副走査の目標駆動波形に合わせて光スポットの位置を設定してもよい。例えば、等角速度走査領域が設定されている場合、その最も外側のラインでスポット位置を計測する方法がある。さらには、ガルバノミラーの性能に起因する等角速度領域の制限に合わせて、走査中心から走査振幅の95％の位置における走査線上でスポット位置を計測するといった設定方法が考えられる。この様に、本手法では、第2の方向への走査において、任意の計測したい領域を挟んだ2本の走査線上で光スポットの位置を計測し、計測したい領域について走査位置や走査振幅を計測することができる。
【００５４】
また、本実施例では、二次元偏向手段3を2つの一次元偏向器で構成したが、二次元ＭＥＭＳの様な二次元に偏向・走査可能な二次元偏向器で構成してもよい。
【００５５】
図11に、本実施例における光検出素子への導光に係る変形例を示す。図11において、図4に示した要素と同機能のものは同じ符番で示している。
【００５６】
本実施例では、二次元走査の副走査方向の走査位置と走査振幅の取得のため、走査領域51内の2点Ａ、Ｂへの光路上に設置された光学系を用いて、Ａ点とＢ点へ向かう走査光を光検出素子上に集光した。しかし、この構成に限定されるものではなく、図11(a)の様に折り返しミラー56c、56d、57c、57dを用いて、別の場所にある光検出素子56b、57bにスポット光を導光してもよい。この様にすることで、光学系の配置に関する自由度を高くすることができる。また、図11(b)の様に折り返しミラー56c、56d、57c、57dを用いる構成を採り、2点に向かうスポット光を受光するための光検出素子56bを共用してもよい。この様に構成することで、光検出素子の使用数を削減し、更に安価に副走査方向の走査位置や振幅を検出する構成が実現できる。この様に、被走査面上の第2の方向に離間した少なくとも2つの所定位置と等価な位置を含む領域に来る光束を検出可能に光検出素子を構成することもできる。等価な位置とは、上述した様に、折り返しミラーなどで光路が形成されて被走査面上の位置とは別の所に移された該被走査面上の所定位置と光学的に等価な位置である。
【００５７】
図12に、本実施例の更なる変形例におけるセンサ配置を示す。二次元走査装置において、光スポットを形成する光束の位置は第1の方向と第2の方向への走査位置により決定される。本実施例においては、第2の一次元偏向器は比較的低速（60Hz程度）の鋸波状の駆動波形で駆動したが、駆動波形の選択によっては、その走査光のスポット位置の移動方向は異なったものになる。例えば、本実施例において、高速走査と低速走査共に正弦波形状の駆動波形で駆動を行うと、走査波形はリサージュ図形を構成する。この様に所定の比率の周期を有する三角関数波形で第1の方向と第2の方向に走査して二次元走査を行う様な画面走査方式にも、本発明の手法は適用できる。図12の変形例では、スポット位置を取得するため、有効描画領域より第2の方向に1画素分ずれた点に向かう光束を、第2の方向に沿って複数の受光素子を配置したセンサに導光し、その位置を検出している。センサに導光した後の振幅などの求め方は本実施例と同様である。この様に、本発明では、スポットを表示してその位置を検出する構成をとっているため、走査光のスポット位置の移動方向に係らず二次元走査装置の走査位置や走査振幅を検出できる。
【００５８】
また、上記の構成を用いて投射型表示装置を構成した場合、画面の投射位置や投射振幅のズレを検出可能な投射型表示装置を実現できる。
【００５９】
ここで、副走査方向の走査位置と走査振幅の制御について更に説明する。
図1に示した本実施例の構成図において、演算手段である走査位置／振幅演算部7から送出される走査位置／振幅信号Ｓ7がフィードバック信号である。本実施例では、上記のいずれかの方法を用いて算出された走査位置や走査振幅の情報を制御部44にフィードバックして、副走査方向の走査位置や走査振幅を調整・制御している。このために、走査位置／振幅演算部7で検出された走査位置と走査振幅は、副走査方向の走査制御を行う制御部44に入力される。制御部44は、図3に示した目標駆動波形に含まれるパラメータのうち、走査振幅と走査位置について操作を行い、これを一定値に保つよう動作する。なお、装置起動時から、走査光束が光検出素子に入射する時までの期間には、制御部44は、第2の一次元偏向器の駆動結果の検出信号S32を受けて、これに基づいて、駆動電流145を出力する駆動部45を介して第2の一次元偏向器32を制御する。従って、制御部44がS32に加えて信号Ｓ7を受けてフィードバック制御を行うのは、二次元偏向手段3が或る程度安定した動作状態に到達してからである。
【００６０】
この様に構成することで、検出された走査位置と走査振幅の情報が制御部にフィードバックされ、副走査方向の走査中心と振幅が制御されるため、有効描画領域の副走査方向の走査位置や走査振幅を一定に保つことができる。
【００６１】
しかし、演算手段からの検出結果を自動でフィードバックして調整する様にシステムを構成せずに、これを手動で調整するための機構を設けてもよい。手動で調整する場合は、例えば、演算手段からの検出結果を外部に表示して、これに基づいて装置の使用者が手動で調整すればよい。この場合は、制御部44は、常に、第2の一次元偏向器の駆動結果の検出信号S32を受けて、これに基づいて、駆動部45を介して第2の一次元偏向器32を制御することになる。
【００６２】
図13に、本発明を適用できる投射型画像表示装置について示す。図13において、図1に示した要素と同機能のものは同じ符番で示している。この投射型画像表示装置は、有効描画領域の大きさを一定に保つために、これまでに述べた方法とは別形態で制御を行うフィードバック方法を用いている。
【００６３】
別形態で制御を行う本実施例を用いた投射型画像表示装置は、図13に示す様に変調信号発生部21’（画面位置／画面長さ制御機能付きの変調手段）にフィードバックを行い、発光タイミングと描画画面サイズを調整・変更する。変調信号発生部21’は、走査位置の規定走査位置からの誤差を走査位置／振幅演算部7から受け取り、二次元走査装置の走査周期（すなわち第2の一次元偏向器32の走査周期）において発光タイミングを主走査線単位でずらす。このことで、副走査方向の表示位置を調整する。また、変調信号発生部21’は、走査振幅の規定走査振幅に対する誤差を倍率誤差量として算出し、これを用いて描画画像に対して副走査方向における間引き／補間処理を行い、有効描画領域を構成する主走査線数を増減させる。
【００６４】
すなわち、変調信号発生部21'では、走査位置／振幅演算部7で検出された走査振幅Aを用いて、描画する画像を構成する走査線本数を調整する。このため、変調信号発生部21'は、走査振幅Aと目標振幅a及び現在の走査線本数から、描画領域の幅を維持するための走査線本数を算出する。そして、画像信号入力部8から入力された画像信号が指示通りの走査線本数になるよう入力信号の間引き／保管処理を行う機能を備える。画像補間／間引きの方法としてバイキュービック法・バイリニア法・ニアレストネイバー法といった方法が知られている。
【００６５】
発光タイミング操作による走査位置調整、及び走査線本数の操作による描画画像幅の調整は、個別に実施可能であり、検出した走査位置と走査振幅を変調信号発生部21'にフィードバックして実現する。上記の構成を用いて投射型表示装置を構成する場合、描画する画像を操作することによっても有効描画領域の副走査方向の投射位置や投射振幅を一定に保つ投射型表示装置を実現できる。
【００６６】
（実施例2）
図14に、実施例2に係る二次元走査装置を示す。図14において、図1に示した要素と同機能のものは同じ符番で示している。本実施例と実施例1との相違点は、次の点である。第1に、走査光のスポット位置を取得する2つの光検出素子が両方とも、二次元に夫々複数の受光素子が配置されたエリアセンサである。第2に、走査位置などを取得するためのスポット表示位置を副走査方向のみならず、主走査方向にも離間させている。第3に、検出結果を第2の一次元偏向器32のみならず、第1の一次元偏向器31の制御にもフィードバックしている。
【００６７】
図15に、本実施例の光検出素子の種類と配置、光源の発光で形成される光スポットを示す。図15は、被走査面5の点Ａ’と点Ｂ’に光検出素子がある様に模式的に作図されている。走査光のスポット位置を取得する2つのセンサは両方とも、二次元に複数の受光素子を配置したエリアセンサ56b’、57b’である。また、走査位置を取得するための受光部を副走査方向と主走査方向に夫々距離Dy、Dx離間させ、副走査方向と主走査方向についてデータを取得している。2つのエリアセンサ56b’、57b’上の点O1とO2の間は、第1の方向の距離がDy、第2の方向の距離がDxである。DyとDxは実施例1の図9のDに相当する。また、光スポットの取得位置は、主走査方向では有効描画領域52の1ライン分外側であり、副走査方向では実施例1と同様に有効描画領域52の1走査線分外側である。
【００６８】
以下、図14と図15を用いて、本実施例の二次元走査装置における走査位置と走査振幅の検出の具体的方法について説明する。検出は、実施例1と同様に4つのステップからなる。
【００６９】
（1）ステップ1
変調信号発生部21は、変調可能な光源手段22に対して、垂直同期信号に同期させた規定のタイミングで発光制御信号S21を送出し、光源手段22から光束を射出させる。この時、変調光は、第1の一次元偏向器31と第2の一次元偏向器32により偏向され、第1の方向と第2の方向に離間したエリアセンサ56b’、エリアセンサ57b’上に夫々スポットを形成する。
【００７０】
（2）ステップ2
受光位置検出手段6のデータ取得部62を用いてエリアセンサ56b’とエリアセンサ57b’から受光光量データS56’、S57’を取得し、取得データ蓄積部63に蓄積する。
【００７１】
（3）ステップ3
受光中心演算部64は、取得データ蓄積部63に蓄積されたデータを処理し、例えば体積重心法により、第1の方向と第2の方向の受光中心位置を算出する。これにより、エリアセンサ56b’内での第1の方向と第2の方向の受光中心変位d11とd12、エリアセンサ57b’内での第1の方向と第2の方向の受光中心変位d21とd22を取得する（図15参照）。センサ上でのズレ量（受光素子の第2の方向の大きさ）と被走査面5上でのズレ量との相対関係は予め取得されており、本ステップでは被走査面5上のズレ量をd11、d12、d21、d22として算出する。
【００７２】
（4）ステップ4
走査位置／振幅演算部7において、取得したデータS6’に基づいて処理し、第1の方向と第2の方向の走査中心位置と走査振幅を算出する。
【００７３】
以上の4つのステップによって、二次元走査装置の主走査方向と副走査方向の走査位置や走査振幅のズレ量が取得される。
【００７４】
本実施例の構成によれば、第1の方向と第2の方向に離間したスポットの位置を検出しているので、副走査方向の走査位置と走査振幅及び主走査方向の走査位置と走査振幅を同時に検出することができる。また、副走査方向と主走査方向の走査位置や走査振幅を算出するために必要な2つのスポット位置データを、共用の光路とセンサから取得する構成にもできる。その場合、導光用の光学系とセンサの数を減らせることから、コスト面で有利であり、設計の自由度も高い。
【００７５】
また、本実施例では、第1の方向と第2の方向の走査位置や走査振幅の検出結果を第1の方向の走査に係る制御部41と第2の方向の走査に係る制御部44にフィードバックすることで、走査位置と走査振幅を一定に保っている。制御部44へのフィードバック動作は実施例1と同様である。制御部41については、振幅のみのフィードバック制御を行っており、第1の偏向器31の駆動部43において駆動電圧を調整することで、規定の振幅で第1の方向の走査を実現する。これにより、動作環境に係らず、常に一定の走査振幅を持つ二次元走査装置を実現することができる。
【００７６】
（実施例3）
図16に、実施例3に係る二次元走査装置の構成を示す。図16において、図1に示した要素と同機能のものは同じ符番で示している。本実施例と実施例1との相違点は、走査線位置検出用の光検出素子として、V状スリットを光入射側に設置した受光素子を用いている点と、それに合わせた受光位置検出手段6”を用いている点である。
【００７７】
本実施例では、走査位置と振幅の検出のために、図17に示す様なV状スリットを備えたフォトダイオードを使用する。V状スリットは、主走査線に対して略直角なエッジと、このエッジに対して角度θをなすエッジとの二辺を含む辺で囲まれる有効部を有するスリットである。フォトダイオードは、当たっている光の強度に従った電圧を出力する。
【００７８】
図17に、V状スリットを用いた位置ズレ検出の方法と光検出素子を示す。受光素子がレーザ走査光により走査されると、出力に電圧変動が生じる。この出力電圧を規定の電圧に対してコンパレートし、方形波を得る。更に、この方形波の立ち上がり時間をタイマーで計測することで、走査光が開口を通過する時間t1が計測できる。V状スリットでは、位置によってフォトダイオードの露出幅が異なるため、走査光の通過位置のズレによって、出力信号である方形波の立ち上がり時間が異なる。これを用いて、通過位置の変化量を求める。走査速度がv、基準位置でのV状スリット通過時間がt1、基準位置からdだけずれた位置でのV状スリット通過時間がt2であった時、ズレ量ｄは次式で表される
d=v(t2-t1)tanθ    ＜式3＞
【００７９】
すなわち、V状スリット付きの受光素子はV状スリットの切れ込み方向（図17の上下方向）に分解能を有する素子である。実施例1で使用したエリアセンサやラインセンサは空間的な分解能を有しているのに対し、V状スリット付きの受光素子は、走査線の位置に関して時間的な分解能を有する素子である。
【００８０】
図18に、本実施例で使用される受光位置検出手段6”の構成を示す。また、図19に、本実施例で走査線通過位置を検出するために使用される信号を示す。本実施例では、V状スリット付き受光素子を用いていることから、受光位置検出手段6”の構成も異なっている。受光位置検出手段6”に入力される受光素子出力データＳ56”、Ｓ57”は、夫々、コンパレータ66とコンパレータ67で規定の電圧とコンパレートされてHigh又はLowの値を持つコンパレータ出力Ｓ66、Ｓ67に変換される。タイマー65は、コンパレータ出力S66、Ｓ67の立ち上がっている期間を計測し、その立ち上がり期間の長さta、tbを検出する。Ｓ66、67が立ち下がると、タイマー65はカウントを停止し、カウント値を走査線通過位置検出部64”に送る。走査線通過位置検出部64”は、上記式3に基づいて走査線通過位置を推定する。
【００８１】
図20に、本実施例で検出される走査線位置ズレ量、及び走査位置と走査振幅の算出について示す。図20は、被走査面5上の点Ａ”と点Ｂ”に受光素子がある様に模式的に作図されている（図20のスリットの形状は図17のそれと若干異なるが、機能は本質的に同じである）。本実施例では、受光素子を走査する走査光が連続発光で、主走査により構成される1走査線の期間とした。以下に、図16、図18、図20を用いて、本実施例の二次元走査装置における走査位置と走査振幅の検出の具体的方法について説明する。検出は4つのステップからなる。
【００８２】
（1）ステップ1
変調信号発生部21は変調可能な光源手段22に対して、垂直同期信号に同期させた規定のタイミングで発光制御信号S21を送出し、光源手段22を点灯・消灯させ、変調光を射出させる。この時、変調光は、第1の一次元偏向器31と第2の一次元偏向器32により偏向され、第2の方向に離間した受光素子（フォトセンサ）56b”、受光素子（フォトセンサ）57b”上を発光状態のまま通過する。
【００８３】
（2）ステップ2
タイマー65を用いて受光素子56b”と受光素子57b”の出力の立ち上がり期間の長さta、tbを夫々計測する。
【００８４】
（3）ステップ3
走査線通過位置算出部64”は、タイマー65で取得された受光素子からの出力の立ち上がり期間から走査線の通過位置を推定する。これにより、V状スリット付き受光素子上を通過した走査線の第2の方向への位置ズレ量d1、d2を取得する（図20参照）。受光素子上でのズレ量と被走査面5上でのズレ量は予め相対関係を求めておき、本ステップでは被走査面5上でのズレ量をd1、d2として算出する。
【００８５】
（4）ステップ4
走査位置／振幅演算部7は、走査線通過位置算出部64”で取得したデータS6”に基づいて処理し、第2の方向に関する走査位置と走査振幅を算出する。この算出方法は、実施例1で説明したものと本質的に同じである。
【００８６】
本構成を採ることにより、二次元走査装置の副走査方向の走査位置と走査振幅を検出することができる。更に、実施例1に比して、受光素子からのデータから走査線の位置を算出するのに、受光中心位置算出の処理が不要であるため、処理系の簡略化が図れる。また、システムを更に安価に構成することができる。
【００８７】
実施例1と同様に、図16に示す様に、本実施例でも、検出した走査位置と走査振幅を、第2の方向の偏向に係る第2の一次元偏向器32の制御部44にフィードバックし、第2の方向の偏向・走査の制御を行っている。これにより、走査位置と走査振幅の変動のない二次元走査装置が実現できる。また、本実施例の構成によれば、走査位置と走査振幅の検出に必要な計算コストの低減を更に図った二次元走査装置を提供できる。
【００８８】
本実施例では、V状スリットを通過する検出用走査光の連続発光時間は、第1の方向の主走査線1本分とした。しかし実際は、受光素子に導光した時に、V状スリットの一方の端からもう一方の端まで発光し続けていればよい。よって、連続発光時間は、V状スリットの最大開口幅より大きくV状スリット上を2度以上走査しないという条件を満たす任意の期間に設定できる。こうした構成を採ることにより、走査位置などを検出するための検出用走査光を外に漏らさない様にする構成を容易に実現できる。なお、本実施例では、第1の一次元偏向器31が動かない状態で走査位置や走査振幅を検出することはできず、検出のためには、第1の一次元偏向器31を動かして主走査方向に走査される検出用走査光がV状スリットを通過する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明に係る実施例1の二次元走査装置の構成を示すブロック図。
【図２】第1の一次元偏向器の構造を示す上面図。
【図３】第2の一次元偏向器の目標駆動波形を示す図。
【図４】スクリーンと各構成要素との位置関係を示す図であって、(a)はスクリーン横から見たスクリーン、光源、走査系を示し、(b)はスクリーン正面から見たスクリーンと走査領域を示す。
【図５】図1の同期信号生成部の構成を示すブロック図。
【図６】図1の受光位置検出手段の構成を示すブロック図。
【図７】光検出素子であるラインセンサ上のスポットとラインセンサ出力を示す図であって、(a)はラインセンサ上のスポットを示し、(b)はスポットの第2の方向の光強度分布を示し、(c)はセンサの受光強度と閾値によるデータ選択の様子を示す。
【図８】光検出素子であるエリアセンサ上のスポットと一次元分のデータ取得を説明する図であって、(a)はエリアセンサ上のスポットを示し、(b)と(c)は一次元分のデータ取得の様子を示す。
【図９】実施例1で検出される受光中心ズレ量、及び走査位置と走査振幅の算出を説明する図。
【図１０】走査位置／振幅演算部におけるフローチャートを説明する図。
【図１１】折り返しミラーによる光検出素子への導光の例を示す図であって、(a)は折り返しミラーによる光検出素子への導光の例を示し、(b)は折り返しミラーによる単一の光検出素子への導光の例を示す。
【図１２】リサージュ図形による二次元走査、及び走査位置と振幅取得のためのセンサ配置を示す図。
【図１３】変調信号発生部への走査位置と走査振幅の情報のフィードバックを行う実施例1の変形例の構成を示すブロック図。
【図１４】本発明に係る実施例2の二次元走査装置の構成を示すブロック図。
【図１５】実施例2において検出される受光中心ズレ量、及び走査位置と走査振幅の算出を説明する図。
【図１６】本発明に係る実施例3の二次元走査装置の構成を示すブロック図。
【図１７】実施例3のV状スリットを用いた位置ズレ検出の方法を説明する図。
【図１８】実施例3で使用される受光位置検出手段の構成を示すブロック図。
【図１９】実施例3において走査線通過位置を検出するために使用される各信号を示す図。
【図２０】実施例3において検出される走査線位置ズレ量、及び走査位置と走査振幅の算出を説明する図。
【図２１】二次元走査装置の概略構成を示す概要図。
【符号の説明】
【００９０】
1    同期信号生成部
2    レーザ光源装置
3    二次元偏向手段
4    二次元偏向手段制御手段
5    被走査面（スクリーン）
6、6’、 6”    受光位置検出手段
7    演算手段（走査位置／振幅演算部）
21    変調手段（変調信号発生部）
21’    変調手段（変調信号発生部（画面位置／画面長さ制御機能付き））
22    変調可能な光源手段
22a    光源
31    第1の偏向手段（第1の一次元偏向器）
32    第2の偏向手段（第2の一次元偏向器）
43    第1の一次元偏向器の駆動部
44    第2の一次元偏向器の制御部
45    第2の一次元偏向器の駆動部
56b、56b’、57b’    光検出素子（エリアセンサ）
56b”、57b”     光検出素子（V状スリットを備えた受光素子（フォトセンサ））
57b    光検出素子（ラインセンサ）
62    データ取得部
63    取得データ蓄積部
64    受光中心算出部
64”    走査線通過位置算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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